L’îlot de chaleur urbain : agir à l’échelle du quartier

Le phénomène de l’îlot de chaleur urbain (ICU) correspond à des anomalies de température qui peuvent être particulièrement importantes en ville, et surtout la nuit, par comparaison avec les zones rurales proches. Le milieu urbain se réchauffe plus rapidement que le reste du territoire et des pics thermiques peuvent s’installer durablement et avoir un impact sur la santé des habitants, comme cela s’est produit lors de la vague de chaleur de 2003.

Ce phénomène n’est pas nouveau mais se trouve amplifié par l’augmentation des surfaces artificielles (béton, asphalte), au détriment des espaces verts. De ce fait, le rafraîchissement espéré grâce à une meilleure circulation de l’air diminue. L’importance du phénomène dépend de la densité de population, mais aussi de l’enclavement de la ville, de sa situation géographique (altitude, bord de mer) et de son exposition. Sont également à prendre en compte l’albédo1 , la température, l’évaporation, les matériaux des espaces bâtis (qui absorbent la chaleur), la densité de population de la ville. L’albédo et la température renseignent sur le rayonnement absorbé par la surface, responsable du stockage de chaleur.  Le phénomène d’ICU s’amplifie avec la production de chaleur anthropique et l’urbanisation : consommation énergétique, chauffage, climatisation, usines, transport en commun, engins motorisés, pollution atmosphérique, etc.

Le confort de vie et le risque sanitaire liés aux ICU sont des enjeux majeurs qui se réfléchissent à l’échelle d’un quartier. En effet, les quartiers sont exposés différemment selon la largeur des rues, la hauteur, la couleur et le type de bâtiments, leur orientation, leur exposition au rayonnement solaire et au vent mais aussi selon le couvert végétal et la présence d’eau. Aujourd’hui, des modèles permettent de simuler finement le microclimat urbain : ils sont alimentés par des données issues de réseaux de mesure in situ (dans les villes) et par des données de télédétection aéroportées et satellitaires. Ils permettent d’évaluer les stratégies d’aménagement pour atténuer les ICU à l’échelle du quartier, en prenant en compte l’ensemble des paramètres.

Ballon sonde lâché dans l'atmosphère pour un radiosondage à Paris, durant la campagne Paname 2022 © Cyril FRÉSILLON / CNRM / CNRS Photothèque
Ballon sonde lâché dans l’atmosphère pour un radiosondage à Paris, durant la campagne Paname 2022 © Cyril FRÉSILLON / CNRM / CNRS Photothèque

Les projections climatiques prévoient une recrudescence des ICU alors que plus de deux tiers de l’humanité vivra en ville en 2050 et le nombre de canicules devrait augmenter d’ici 2100. Il s’agit donc de rechercher des stratégies nouvelles d’adaptation pour réduire l’ICU. Elles sont essentiellement de deux ordres : il s’agit d’une part de limiter le phénomène, par exemple, en accroissant la capacité réfléchissante des surfaces et la couverture végétale des villes (plus de parcs urbains, de bâtiments végétalisés, etc.), ou encore en orientant les bâtiments est-ouest afin de stopper les rayons du soleil ou enfin en mettant en place des revêtements drainants susceptibles de stocker l’eau.

Cependant, la géométrie urbaine d’un centre-ville reste relativement figée ! D’autre part, il s’agit de contrôler les rejets de chaleur anthropique (via l’isolation, les économies d’énergie, la maîtrise de la climatisation, etc.). La mobilisation d’intervenants divers (scientifiques, décideurs, citoyens, etc.) constitue un élément clé pour réduire les effets de l’ICU.

Auteurs et autrices

  • Jean-Louis Roujean , directeur de recherche au CESBIO/OMP (CNRS / Univ Toulouse 3 / CNES / IRD)
  • Auline Rodler, chercheure au CEREMA (CNRS)
  • Xavier Briottet , chercheur à l’ONERA
X